可旋转扩展的太阳能装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种可旋转扩展的太阳能装置，包括太阳能板容纳盒，太阳能板容纳盒中从上而下正对叠放有多块太阳能电池板及夹设有旋转展开组件，旋转展开组件上穿设多块太阳能电池板，太阳能电池板上的上薄膜太阳能电池板包括多个电池单元，电池单元上设有主导电极，主导电极上梳状分布有多个副导电极，电池单元中填充有凝胶电解质。与现有技术相比，本发明专利技术采用旋转展开的方式将太阳能板容纳盒中层叠的太阳能电池板旋出和收回，增大使用太阳能移动电源的功率，通过设置主、副导电极能高效收集和传导电池中的电子，凝胶电解质提高电池的短路电流和开路电压，本发明专利技术小巧轻便，功率大，光电转换效率高，稳定性好，适合外出携带使用，具有广阔的应用前景。

Rotatable expansion solar device

The invention discloses a solar energy device which can be rotated and expanded, including a solar panel containing a solar panel, and a plurality of solar panels and a rotating expansion assembly from top to bottom, and a plurality of solar panels on the rotating expansion assembly, and the upper thin film solar cells on the solar energy battery board. The panel comprises a plurality of cell units, a leading electrode is provided on the cell unit, and a plurality of secondary conductance electrodes are arranged on the comb like distribution on the leading electrode, and a gel electrolyte is filled in the cell unit. Compared with the existing technology, the invention uses the rotating expansion method to spin out and recover the laminated solar panels in the solar panel holding box, and increase the power of the solar mobile power supply. By setting the main and secondary conductance electrodes, the electrons in the battery can be collected and conducted efficiently, and the short circuit current of the battery is improved by the condensate electrolyte. The open circuit voltage has the advantages of compactness, light weight, high power, high photoelectric conversion efficiency, good stability, and is suitable for carrying out and using, and has broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】
可旋转扩展的太阳能装置
本专利技术涉及太阳能电池
，特别涉及一种可旋转扩展的太阳能装置。
技术介绍
随着资源短缺和环境污染问题的日益突出，太阳能作为一种清洁可再生能源越来越受到世人的关注。染料敏化太阳电池(DSSC)是模仿光合作用研制出来的新型太阳能电池，具有低成本，易于制造和高效率等优点，成为未来太阳能电池的主导，目前DSSC使用的电解质主要有液体电解质、固体电解质、凝胶电解质三种。液体电解质具有电导率高和接触性能好的优点，但具有漏液等问题；而固体电解质具有电池性能稳定的优势，但是这种全固态电解质本身电导率比较低，另外与多孔TiO2电极的接触不充分，因此制备出的染料敏化太阳能电池光电转换效率比较低；准固态电解质介于液态和全固态电解质之间，有很高的电导率，既能很好地和多孔TiO2电极进行接触，制备出的电池又具有很好的稳定性；目前常用的移动式电源主要包括以下几种：一种是干电池，这种方式由于干电池不可重复使用及电量有限等不足，使用后丢弃不仅成本高，而且还会造成较为严重的环境污染，特别是水污染；一种是蓄电池，蓄电池相对于干电池具有可重复使用的优势，降低电池使用成本，但是由于其充电需要依赖电网，并且单次充电电量维持有限，如果是在野外或没有市电的地方使用，常会因为无处充电而影响正常工作，并且这种方式一般电源输出接口较少，不能满足目前户外多种类用电设备的使用；另一种是太阳能电池，目前的太阳能电源装置，由于体积大、重量大，所以也不利于便携使用。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本专利技术提供一种有可旋转扩展的太阳能装置，以解决便于携带，可自动伸缩及折叠，满足外出旅行电器用品的电源补给，以及高效收集电池内部各区域电子，提高电池的光电转换效率和稳定性的问题。本专利技术采用的技术方案如下：一种可旋转扩展的太阳能装置，关键在于：包括太阳能板容纳盒，所述太阳能板容纳盒中从上而下正对叠放有多块太阳能电池板，所述太阳能板容纳盒的前、后、左侧均开口，所述太阳能板容纳盒底板上设有旋转展开组件，所述旋转展开组件依次连接多块所述太阳能电池板，能使多块所述太阳能电池板从层叠状态旋转至展开状态；所述太阳能电池板包括托架和贴附在该托架上薄膜太阳能电池板，所述薄膜太阳能电池板包括对合封装的光阳极组件和对电极组件，所述光阳极组件包括至少两个光阳极单元，所述对电极组件包括至少两个对电极单元，相邻的光阳极单元之间和相邻的对电极单元之间分别设有间隔层，所述光阳极单元与所述对电极单元一一对应形成电池单元，所述电池单元中填充有凝胶电解质，所述光阳极组件和所述对电极组件上分别设有主导电极，所述主导电极的长度方向与所述光阳极组件和所述对电极组件的长度方向一致，所述主导电极上梳状分布有多个副导电极，所述凝胶电解质包括双离子液体电解质、凝胶剂、TiO2纳米粒子。优选的，所述旋转展开组件包括转动电机，该转动电机设置在所述太阳能板容纳盒底板的左前角处，该转动电机的输出端竖直连接有旋转轴，该旋转轴依次穿设多个所述太阳能电池板，该旋转轴的上端与所述太阳能板容纳盒顶板轴承连接。优选的，所述太阳能电池板为四块，四块所述太阳能电池板从上而下依次为第一板块、第二板块、第三板块和第四板块，所述太阳能电池板为正方形板，所述太阳能电池板的左前角固定连接有托板，所述托板上开设有通孔，所述旋转轴依次穿过四个所述通孔。优选的，相邻的两块所述托板之间活动连接有限位管，所述限位管的管口与所述通孔的孔口重合，所述旋转轴依次穿过四个所述托板和三个所述限位管，所述第二板块上的托板与所述旋转轴固定连接，第一板块、第三板块和第四板块上的托板分别与所述旋转轴活动连接，所述太阳能电池板上设有板块扣接件，所述第二板块随所述旋转轴转动时，板块扣接件能带动第三板块和第四板块从层叠状态旋转至展开状态。优选的，所述板块扣接件包括上扣接板和下扣接板，所述上扣接板与所述太阳能电池板的左侧边固定连接，所述下扣接板与所述太阳能电池板的前侧边固定连接，所述第二板块、第三板块和第四板块上均设有所述上扣接板，所述第一板块、第二板块和第三板块上均设有所述下扣接板，所述太阳能电池板转动展开时，所述上扣接板与相应的所述下扣接板抵接。优选的，所述双离子液体电解质包括摩尔比为1：(0.5～1.5)的锍阳离子液体和二乙基甲基锍碘离子液体、碘化锂、碘、4-叔丁基吡啶和碳酸丙二酯；所述锍阳离子液体中的阳离子为[(CH3)2SC4H9]+，阴离子为[N(SO2CF3)2]-、[C(SO2CF3)3]-，[PF6]-、[(C2F5)3PF3]-中的一种或两种以上。优选的，所述凝胶剂采用以下方法获得：依次将摩尔比为1：1.16的乙烯基苄氯和二乙烯基苯，三氟化硼和正庚万投入反应器中，在25℃下，边搅拌边进行阳离子聚合反应，反应时间15min，之后加入乙醇中止反应，将反应物过滤，所得沉淀用乙醇冲洗，然后在60℃下真空干燥24h，得到所述凝胶剂；所述TiO2纳米粒子采用以下方法获得：将质量比为1:1的甲基咪唑和TiO2投入DMF中，超声5min，然后在25℃下，剧烈搅拌24h，所得产物离心分离，将分离的粗产物用乙醇清洗，最后在60℃下真空干燥24h，得到所述TiO2纳米粒子。优选的，所述光阳极单元包括第一基底，所述第一基底上等距平行开设有多个第一条形凹槽，所述第一基底上涂覆有第一导电层，所述第一条形凹槽中设有副导电极，多个所述副导电极上连接有同一个主导电极，所述主导电极上覆盖有硬质绝缘层，所述第一导电层上设有光电转换层；所述对电极单元包括第二基底，所述第二基底上开设有与所述第一条形凹槽相对应的第二条形凹槽，所述第二基底上涂覆有第一导电层，所述第二条形凹槽中设有副导电极，多个所述副导电极上连接有同一个主导电极，所述主导电极上覆盖有硬质绝缘层，所述第一导电层上设有第二导电层。优选的，所述第一条形凹槽的长度方向与第一基底的宽度方向一致，所述第二条形凹槽的长度方向与所述第二基底的宽度方向一致，设置在所述第一基底上的副导电极与光电转换层之间设有电极保护层，设置在所述第二基底上的副导电极与第二导电层之间设有电极保护层。优选的，所述第一基底和所述第二基底均为透明玻璃衬底，所述第一导电层为FTO膜，所述第二导电层为Pt膜，所述主导电极和所述副导电极均为银电极，硬质绝缘层和电极保护层均为耐腐蚀玻璃，所述间隔层为热性粘结剂或UV固化胶。有益效果：与现有技术相比，本专利技术提供了一种可旋转扩展的太阳能装置，结构简单，使用方便，使用时采用旋转展开的方式带动太阳能板容纳盒中层叠的太阳能电池板依次旋出，最终拼接成一块二乘二的正方形太阳能电池板，从而增大了太阳能电池板的总面积，使太阳能移动电源的功率增大，当不使用时，将展开的太阳能电池板收回至太阳能板容纳盒中；薄膜太阳能电池板通过设置主、副导电极可以在中的条状电池模块宽度增大时，缩短电子在高电阻的第一、二导电层上的运动距离，从而更加高效的收集和传导电池中的电子，进而提升电池效率，通过在主导电极上设置硬质绝缘层以及粘结剂作为间隔层封装，避免粘结剂在高温和压力下易变形变薄，导致光阳极和对电极上的导电电极有接触点而导致短路，提高电池的使用寿命和稳定性；凝胶电解质引入的锍阳离子液体和二乙基甲基锍碘离子液体混合组成的双离子液体电解质，能显著提高电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可旋转扩展的太阳能装置，其特征在于：包括太阳能板容纳盒(1)，所述太阳能板容纳盒(1)中从上而下正对叠放有多块太阳能电池板(2)，所述太阳能板容纳盒(1)的前、后、左侧均开口，所述太阳能板容纳盒(1)底板上设有旋转展开组件(3)，所述旋转展开组件(3)依次连接多块所述太阳能电池板(2)，能使多块所述太阳能电池板(2)从层叠状态旋转至展开状态；所述太阳能电池板包括托架和贴附在该托架上薄膜太阳能电池板，所述薄膜太阳能电池板包括对合封装的光阳极组件(11)和对电极组件(12)，所述光阳极组件(11)包括至少两个光阳极单元，所述对电极组件(12)包括至少两个对电极单元，相邻的光阳极单元之间和相邻的对电极单元之间分别设有间隔层(17)，所述光阳极单元与所述对电极单元一一对应形成电池单元，所述电池单元中填充有凝胶电解质(13)，所述光阳极组件(11)和所述对电极组件(12)上分别设有主导电极(14)，所述主导电极(14)的长度方向与所述光阳极组件(11)和所述对电极组件(12)的长度方向一致，所述主导电极(14)上梳状分布有多个副导电极(15)，所述凝胶电解质(13)包括双离子液体电解质、凝胶剂、TiO2纳米粒子。...

【技术特征摘要】
1.一种可旋转扩展的太阳能装置，其特征在于：包括太阳能板容纳盒(1)，所述太阳能板容纳盒(1)中从上而下正对叠放有多块太阳能电池板(2)，所述太阳能板容纳盒(1)的前、后、左侧均开口，所述太阳能板容纳盒(1)底板上设有旋转展开组件(3)，所述旋转展开组件(3)依次连接多块所述太阳能电池板(2)，能使多块所述太阳能电池板(2)从层叠状态旋转至展开状态；所述太阳能电池板包括托架和贴附在该托架上薄膜太阳能电池板，所述薄膜太阳能电池板包括对合封装的光阳极组件(11)和对电极组件(12)，所述光阳极组件(11)包括至少两个光阳极单元，所述对电极组件(12)包括至少两个对电极单元，相邻的光阳极单元之间和相邻的对电极单元之间分别设有间隔层(17)，所述光阳极单元与所述对电极单元一一对应形成电池单元，所述电池单元中填充有凝胶电解质(13)，所述光阳极组件(11)和所述对电极组件(12)上分别设有主导电极(14)，所述主导电极(14)的长度方向与所述光阳极组件(11)和所述对电极组件(12)的长度方向一致，所述主导电极(14)上梳状分布有多个副导电极(15)，所述凝胶电解质(13)包括双离子液体电解质、凝胶剂、TiO2纳米粒子。2.根据权利要求1所述的可旋转扩展的太阳能装置，其特征在于：所述旋转展开组件(3)包括转动电机(31)，该转动电机(31)设置在所述太阳能板容纳盒(1)底板的左前角处，该转动电机(31)的输出端竖直连接有旋转轴(32)，该旋转轴(32)依次穿设多个所述太阳能电池板，该旋转轴(32)的上端与所述太阳能板容纳盒(1)顶板轴承连接。3.根据权利要求1或2所述的可旋转扩展的太阳能装置，其特征在于：所述太阳能电池板(2)为四块，四块所述太阳能电池板(2)从上而下依次为第一板块(2a)、第二板块(2b)、第三板块(2c)和第四板块(2d)，所述太阳能电池板(2)为正方形板，所述太阳能电池板(2)的左前角固定连接有托板(4)，所述托板(4)上开设有通孔，所述旋转轴(32)依次穿过四个所述通孔。4.根据权利要求3所述的可旋转扩展的太阳能装置，其特征在于：相邻的两块所述托板(4)之间活动连接有限位管(6)，所述限位管(6)的管口与所述通孔的孔口重合，所述旋转轴(32)依次穿过四个所述托板(4)和三个所述限位管(6)，所述第二板块(2b)上的托板(4)与所述旋转轴(32)固定连接，第一板块(2a)、第三板块(2c)和第四板块(2d)上的托板(4)分别与所述旋转轴(32)活动连接，所述太阳能电池板(2)上设有板块扣接件(7)，所述第二板块(2b)随所述旋转轴(32)转动时，板块扣接件(7)能带动第三板块(2c)和第四板块(2d)从层叠状态旋转至展开状态。5.根据权利要求4所述的可旋转扩展的太阳能装置，其特征在于：所述板块扣接件(7)包括上扣接板(71)和下扣接板(72)，所述上扣接板(71)与所述太阳能电池板(2)的左侧边固定连接，所述下扣接板(72)与所述太阳能电池板(2)的前侧边固定连接，所述第二板块(2b)、第三板块(2c)和第四板块(2d)上均设有所述上扣接板(71)，所述第一板块(2a)、第二板块(2b)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈荣存，
申请(专利权)人：南京楚卿电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32